29.7: Еволюція приматів
- Page ID
- 1933
Навички для розвитку
- Опишіть похідні ознаки, що відрізняють приматів від інших тварин
- Поясніть, чому вчені відчувають труднощі з визначенням справжніх ліній спуску у гомінідів
Орден Приматів класу Mammalia включає лемурів, п'ят, мавп, мавп і людей. Нелюдські примати живуть переважно в тропічних або субтропічних регіонах Південної Америки, Африки та Азії. Вони варіюються за розміром від мишачого лемура в 30 грам (1 унція) до гірської горили в 200 кілограмів (441 фунт). Характеристики та еволюція приматів представляють для нас особливий інтерес, оскільки це дозволяє зрозуміти еволюцію власного виду.
характеристика приматів
Всі види приматів мають пристосування для лазіння по деревах, оскільки всі вони походять від мешканців дерев. Ця деревна спадщина приматів призвела до того, що руки та ноги пристосовані для плечості, або сходження та розгойдування через дерева. Ці пристосування включають, але не обмежуючись ними: 1) обертається плечовий суглоб, 2) великий палець ноги, широко відокремлений від інших пальців ніг і великих пальців, які широко відокремлені від пальців (крім людей), які дозволяють захоплювати гілки, 3) стереоскопічне бачення, два перекриваються поля зору від очей, що дозволяє сприймати глибину і вимірювати відстань. Інші характеристики приматів - це мізки, які більші, ніж у більшості інших ссавців, кігті, які були змінені на сплющені нігті, як правило, лише одне потомство за вагітність, і тенденція до утримання тіла у вертикальному положенні.
Орден Приматів ділиться на дві групи: просіміани і антропоїди. Просімійці включають чагарникових немовлят Африки, лемури Мадагаскару та лориси, картоплі та долгопла Південно-Східної Азії. До антропоїдів відносяться мавпи, мавпи та люди. Взагалі, прозиміани, як правило, ведуть нічний спосіб життя (на відміну від добових антропоїдів) і демонструють менший розмір і менший мозок, ніж антропоїди.
еволюція приматів
Перших приматів-подібних ссавців відносять до протоприматів. Вони були приблизно схожі на білок і землерийок за розмірами і зовнішнім виглядом. Існуючі дані викопного походження (в основному з Північної Африки) дуже фрагментовані. Ці протопримати залишаються значною мірою таємничими істотами, поки не стане доступним більше викопних доказів. Найстарішими відомими приматоподібними ссавцями з відносно надійним викопним записом є Плезіадапіс (хоча деякі дослідники не згодні з тим, що Плезіадапіс був протоприматом). Скам'янілості цього примата датуються приблизно 55 мільйонами років тому. Плезіадапіформи були протоприматами, які мали деякі особливості зубів і скелета, спільні з істинними приматами. Вони були знайдені в Північній Америці і Європі в кайнозої і вимерли до кінця еоцену.
Перші справжні примати були знайдені в Північній Америці, Європі, Азії та Африці в епоху еоцену. Ці ранні примати нагадували нинішніх прозимов, таких як лемури. Еволюційні зміни тривали у цих ранніх приматів, з більшими мізками та очима, а меншими мордами були тенденцією. До кінця епохи еоцену багато ранніх прозомійських видів вимерли або через більш прохолодну температуру, або конкуренцію з боку перших мавп.
Антропоїдні мавпи еволюціонували від прозимів під час олігоценової епохи. До 40 мільйонів років тому дані свідчать про те, що мавпи були присутні в Новому Світі (Південна Америка) і Старому Світі (Африка і Азія). Мавп Нового Світу ще називають Platyrrhini —посилання на їх широкі носи (рис.\(\PageIndex{1}\)). Мавп Старого Світу називають Катарріні —відсилання до їх вузьким носам. Існує ще досить багато невизначеності щодо витоків мавп Нового Світу. У той час, коли виникли каплиріни, материки Південної Америки та Африки дрейфували один від одного. Тому вважається, що мавпи виникли в Старому Світі і досягли Нового Світу або дрейфуючи на дерев'яних плотах, або перетинаючи наземні мости. Завдяки цій репродуктивній ізоляції мавпи Нового Світу та мавпи Старого Світу протягом мільйонів років піддавалися окремому адаптивному випромінюванню. Мавпи Нового Світу всі деревні, тоді як мавпи Старого Світу включають деревні та наземні види.
Мавпи еволюціонували з катаринів в Африці посередині кайнозою, приблизно 25 мільйонів років тому. Мавпи, як правило, більші за мавп і вони не мають хвоста. Всі мавпи здатні пересуватися по деревах, хоча багато видів проводять найбільше часу на землі. Мавпи розумніші, ніж мавпи, і у них відносно більший мізок, пропорційний розмірам тіла. Мавпи діляться на дві групи. Менші мавпи складають сімейство Hylobatidae, включаючи гібонів і сіамангів. Великі мавпи включають пологи Пан (шимпанзе і бонобо) (Малюнок\(\PageIndex{2}\) а), Горили (горили), Понго (орангутанги), і Homo (люди) (Рисунок\(\PageIndex{2}\) b). Дуже деревні гібони менші за великих мавп; вони мають низький статевий диморфізм (тобто статі не сильно відрізняються за розміром); і вони мають відносно довші руки, які використовуються для гойдання крізь дерева.
Еволюція людини
До сімейства Hominidae порядку Приматів входять гоміноїди: великі мавпи (рис.\(\PageIndex{3}\)). Докази з викопного запису та порівняння ДНК людини та шимпанзе свідчать про те, що люди та шимпанзе розійшлися від загального предка гоміноїдів приблизно 6 мільйонів років тому. Кілька видів еволюціонували з еволюційної гілки, яка включає людей, хоча наш вид є єдиним вцілілим членом. Термін гомінін використовується для позначення тих видів, які еволюціонували після цього розколу лінії приматів, тим самим позначаючи види, які більш тісно пов'язані з людиною, ніж з шимпанзе. Гомініни були переважно двоногі і включають ті групи, які, ймовірно, породили наші види - включаючи австралопітеки, Homo habilis та Homo erectus - і ті неродові групи, які можна вважати «двоюрідними братами» сучасних людей, таких як неандертальці. Визначити справжні лінії спуску у гомінінов складно. У минулі роки, коли було відновлено порівняно мало скам'янілостей гомініна, деякі вчені вважали, що розглядаючи їх у порядку, від найстаріших до наймолодших, продемонструє хід еволюції від ранніх гомінінів до сучасних людей. Однак за останні кілька років було знайдено багато нових скам'янілостей, і зрозуміло, що в будь-який час живих часто було більше одного виду і що багато виявлених скам'янілостей (і названих видів) представляють види гомініна, які вимерли і не є родовими для сучасних людей.
Дуже ранні гомініни
Три види дуже ранніх гомінідів зробили новини за останні кілька років. Найстаріший з них, Sahelanthropus tchadensis, датується майже 7 мільйонами років тому. Існує єдиний екземпляр цього роду, череп, який був поверхневою знахідкою в Чаді. Скам'яніле, неофіційно зване «Toumai», - це мозаїка примітивних і розвинутих характеристик, і незрозуміло, як ця викопність відповідає картині, наведеній молекулярними даними, а саме, що лінія, що веде до сучасних людей та сучасних шимпанзе, мабуть, роздвоєна близько 6 мільйонів років тому. Не вважається в цей час, що цей вид був родоначальником сучасної людини.
Другий, молодший вид, Orrorin tugenensis, також є відносно недавнім відкриттям, виявленим в 2000 році. Існує кілька екземплярів Орроріна. Невідомо, чи був Оррорін людським предком, але така можливість не виключена. Деякі особливості Orrorin більше схожі на особливості сучасних людей, ніж австралопіти, хоча Оррорін набагато старше.
Третій рід, Ardipithecus, був відкритий в 1990-х роках, і вчені, які виявили першу викопну, виявили, що деякі інші вчені не вірять, що організм є двоногим (таким чином, його не вважатимуть гомінідом). У минулі роки ще кілька екземплярів Ardipithecus, класифікованих як два різних види, продемонстрували, що організм двоногий. Знову ж таки, статус цього роду як предка людини невизначений.
Ранні гомініни: рід австралопітеків
Австралопітек («південна мавпа») - рід гомініна, який еволюціонував у східній Африці приблизно 4 мільйони років тому і вимер близько 2 мільйонів років тому. Цей рід представляє для нас особливий інтерес, оскільки вважається, що наш рід, рід Homo, еволюціонував з австралопітека близько 2 мільйонів років тому (після ймовірного проходження деяких перехідних станів). Австралопітеки мали ряд характеристик, які були більше схожі на великих мавп, ніж на сучасних людей. Наприклад, сексуальний диморфізм був більш перебільшеним, ніж у сучасних людей. Самці були до 50 відсотків більше, ніж жінки, співвідношення, подібне до того, що спостерігається в сучасних горил і орангутангів. Навпаки, сучасні чоловічі особини приблизно на 15-20 відсотків більші за жінок. Розмір мозку австралопітека відносно його маси тіла також був меншим, ніж у сучасних людей, і більше схожий на той, що спостерігається у великих мавп. Ключовою особливістю, яку австралопітек мав спільне з сучасними людьми, був біпедалізм, хоча цілком ймовірно, що австралопітеки також проводили час на деревах. Сліди гомініна, схожі на сліди сучасних людей, були знайдені в Лаетолі, Танзанія, і датуються 3,6 мільйонами років тому. Вони показали, що гомініни за часів австралопітека ходили вертикально.
Існував ряд видів австралопітеків, яких часто називають австралопітами. Австралопітек анаменсіс жив близько 4,2 мільйона років тому. Більше відомо про інший ранній вид, Australopithecus afarensis, який жив між 3,9 і 2,9 мільйонами років тому. Цей вид демонструє тенденцію еволюції людини: зменшення зубного ряду і щелепи в розмірах. А. afarensis (рис.\(\PageIndex{4}\)) мав менші ікла та моляри порівняно з мавпами, але вони були більшими, ніж у сучасних людей. Його розмір мозку становив 380—450 кубічних сантиметрів, приблизно розміром з мозок сучасного шимпанзе. Він також мав прогнатичні щелепи, які є відносно довшою щелепою, ніж у сучасних людей. В середині 1970-х років викопна доросла самка А. afarensis був знайдений в районі Афар Ефіопії і датується 3,24 мільйонами років тому (рис.\(\PageIndex{5}\)). Скам'янілість, яку неофіційно називають «Люсі», є значною, оскільки це була найповніша скам'янілість австралопітів, при якій відновлено 40 відсотків скелета.
Австралопітек африканський жив між 2 і 3 мільйонами років тому. Він мав струнку будову і був двоногим, але мав міцні кістки рук і, як і інші ранні гомініди, можливо, проводив значний час на деревах. Його мозок був більшим, ніж у А. afarensis на 500 кубічних сантиметрів, що трохи менше однієї третини розміру сучасного людського мозку. Два інших види, Australopithecus bahrelghazali та Australopithecus garhi, були додані до списку австралопітів в останні роки.
Тупик: Рід Парантропів
Австралопіти мали відносно струнку конструкцію і зуби, які підходили для м'якої їжі. За останні кілька років були знайдені скам'янілості гомінідів іншого типу тіла і датуються приблизно 2,5 мільйонами років тому. Ці гомініди, з роду Парантропи, були відносно великими і мали великі скреготливі зуби. Їх моляри демонстрували сильний знос, що свідчить про те, що вони мали грубу та волокнисту вегетаріанську дієту на відміну від частково м'ясоїдної дієти австралопітів. Парантроп включає в себе Парантропус робуст Південної Африки, а також Парантроп aethiopicus і Paranthropus boisei зі Східної Африки. Гомініди цього роду вимерли більше 1 мільйона років тому і, як вважають, не є родовими для сучасних людей, а скоріше членами еволюційної гілки на дереві мамініна, яка не залишила нащадків.
Ранні мамалиги: Рід Homo
Людський рід, Homo, вперше з'явився між 2,5 та 3 мільйонами років тому. Протягом багатьох років скам'янілості виду під назвою H. habilis були найдавнішими прикладами в роду Homo, але в 2010 році був виявлений новий вид під назвою Homo gautengensis і може бути старшим. У порівнянні з А. Африканський, H. habilis мав ряд особливостей, більш схожих на сучасних людей. Н. У habilis була щелепа, яка була менш прогностичною, ніж австралопіти, і більший мозок, 600-750 кубічних сантиметрів. Однак Н. habilis зберіг деякі риси старих видів гомініна, такі як довгі руки. Ім'я Н. habilis означає «зручна людина», що є посиланням на кам'яні знаряддя праці, які були знайдені разом з його останками.
Посилання на навчання
Відвідайте цей сайт для відео про Смітсонівського палеонтолога Бріану Побінер, що пояснює зв'язок між харчуванням гомініном м'яса та еволюційними тенденціями.
Н. еректус з'явився приблизно 1,8 мільйона років тому (рис.\(\PageIndex{6}\)). Вважається, що він зародився у Східній Африці і був першим видом гомініна, який мігрував з Африки. Скам'янілості Н. erectus були знайдені в Індії, Китаї, Java, і Європі, і були відомі в минулому як «Java Man» або «Пекінська людина». Н. erectus мав ряд особливостей, які були більш схожі на сучасних людей, ніж ті H. хабіліс. Н. еректус був більше за розмірами, ніж раніше гомініни, досягаючи висот до 1,85 метра і вагою до 65 кілограмів, які за розмірами аналогічні таким у сучасних людей. Його ступінь статевого диморфізму була меншою, ніж у попередніх видів, причому самці були на 20-30 відсотків більшими за самки, що близьке до різниці в розмірах, що спостерігається у нашого виду. Н. erectus мав більший мозок, ніж попередні види, на 775—1100 кубічних сантиметрів, що порівнюється з 1 130-1260 кубічними сантиметрами, які спостерігаються в сучасному людському мозку. Н. erectus також мав ніс з ніздрями, спрямованими вниз, подібними до сучасних людей, а не ніздрі, спрямовані вперед, виявленими у інших приматів. Довші, спрямовані вниз ніздрі дозволяють прогрівати холодне повітря перед тим, як він потрапляє в легені, і, можливо, були адаптацією до більш холодного клімату. Артефакти, знайдені з скам'янілостями Н. erectus припускають, що це був перший гомінін, який використовував вогонь, полювання та мати домашню базу. Н. erectus, як правило, вважається, жив до близько 50,000 років тому.
Люди: Гомо сапієнс
Ряд видів, іноді званих архаїчним Homo sapiens, мабуть, еволюціонували з H. еректус починаючи близько 500,000 років тому. До таких видів належать Homo heidelbergensis, Homo rhodesiensis та Homo neanderthalensis. Ці архаїчні Н. Sapiens мав розмір мозку, подібний до розміру мозку сучасних людей, в середньому 1,200—1400 кубічних сантиметрів. Вони відрізнялися від сучасних людей товстим черепом, видатним гребенем брів та відступаючим підборіддям. Деякі з цих видів збереглися до 30 000—10 000 років тому, перекриваючись сучасними людьми (рис.\(\PageIndex{7}\)).
Існує значна суперечка про походження анатомічно сучасних людей або Homo sapiens sapiens. Як обговорювалося раніше, Н. erectus мігрував з Африки і в Азію і Європу в першу велику хвилю міграції близько 1,5 мільйона років тому. Вважається, що сучасні люди виникли в Африці від Н. еректус і мігрував з Африки близько 100 000 років тому в другій великій міграційній хвилі. Тоді сучасні люди замінили Н. прямостоячі види, які мігрували в Азію та Європу в першій хвилі.
Ця еволюційна шкала підтримується молекулярними доказами. Одним з підходів до вивчення витоків сучасної людини є дослідження мітохондріальної ДНК (мтДНК) з популяцій по всьому світу. Оскільки плід розвивається з яйцеклітини, що містить мітохондрії матері (які мають власну, неядерну ДНК), мтДНК повністю пропускається через материнську лінію. Мутації в мтДНК тепер можуть бути використані для оцінки часової шкали генетичної дивергенції. Отримані дані свідчать про те, що всі сучасні люди мають мтДНК, успадковану від спільного предка, який жив в Африці близько 160 000 років тому. Інший підхід до молекулярного розуміння еволюції людини полягає в дослідженні Y-хромосоми, яка передається від батька до сина. Ці дані свідчать про те, що всі чоловіки сьогодні успадкували Y-хромосому від самця, який жив в Африці близько 140 000 років тому.
Резюме
Всі види приматів мають пристосування для лазіння по деревах, оскільки всі вони, ймовірно, походять від мешканців дерев, хоча не всі види деревні. Інші характеристики приматів - це мізки, які більші, ніж у інших ссавців, кігті, які були змінені на сплющені нігті, як правило, лише один молодий за вагітність, стереоскопічне бачення та тенденція до утримання тіла вертикально. Примати діляться на дві групи: прозиміани і антропоїди. Мавпи еволюціонували від прозимів під час олігоценової епохи. Мавпи еволюціонували з катаринів в Африці в епоху міоцену. Мавпи діляться на менших мавп і великих мавп. До гомінінам відносяться ті групи, які породили наш вид, такі як австралопітек і Н. erectus, і ті групи, які можна вважати «двоюрідними братами» людей, наприклад неандертальцями. Викопні дані показують, що гомініни за часів австралопітека ходили вертикально, що є першим свідченням двоногих гомінінов. Ряд видів, іноді званих архаїчними Н. sapiens, еволюціонував з H. прямостоячий приблизно 500,000 років тому. Існує значна суперечка про походження анатомічно сучасних людей або Н. сапієнс сапієнс.
Глосарій
- антропоїдний
- мавпи, мавпи та люди
- Австралопітек
- рід гомінінів, які еволюціонували в Східній Африці приблизно 4 мільйони років тому
- плечості
- рух через гілки дерев за допомогою підвіски від рук
- Катарін
- клада мавп Старого Світу
- Горили
- рід горил
- гомінін
- види, які більш тісно пов'язані з людиною, ніж шимпанзе
- гоміноїд
- що відносяться до великих мавп і людей
- Гомо
- рід людей
- Гомо сапієнс сапієнс
- анатомічно сучасні люди
- Гілобатиди
- сімейство гібонів
- Каструля
- рід шимпанзе і бонобо
- Платірріні
- клада мавп Нового Світу
- Плезіадапіс
- найстаріший відомий примат-подібний ссавець
- Понго
- рід орангутангів
- Примати
- порядок лемурів, п'ят, мавп, мавп і людей
- прогностична щелепа
- довга щелепа
- просіміан
- поділ приматів, що включає чагарникових малюків Африки, лемурів Мадагаскару та лорисів, горщиків та долгопла Південно-Східної Азії
- стереоскопічне бачення
- два перекриваються поля зору від очей, що виробляє сприйняття глибини